Kho mô phỏng mở

Tim bốn ngăn co bóp đẩy máu theo vòng tuần hoàn nhỏ (tim → phổi → tim) và vòng tuần hoàn lớn (tim → cơ thể → tim); máu đổi màu đỏ tươi/đỏ thẫm khi trao đổi khí ở phổi và ở tế bào. Chọn hoạt động (ngủ, nghỉ, đi bộ, chạy) để thấy nhịp tim, huyết áp, lưu lượng máu và nhịp thở, thể tích khí thay đổi; điện tâm đồ và phổi phồng xẹp theo thời gian thực.

Học sinh chọn một sinh vật (8 động vật hoặc 6 thực vật quen thuộc) rồi lần lượt trả lời các câu hỏi có/không về đặc điểm; sơ đồ khoá lưỡng phân trên canvas tô sáng đường đi cho tới khi xác định đúng tên sinh vật. Chế độ hướng dẫn kiểm tra từng câu trả lời và giải thích; chế độ khám phá cho phép trả lời tự do để xem khoá dẫn tới sinh vật nào.

Nửa trên: tia sáng đi từ môi trường n₁ sang n₂, kéo nguồn sáng để đổi góc tới, thấy góc khúc xạ theo định luật Snell n₁·sin i = n₂·sin r và hiện tượng phản xạ toàn phần khi vượt góc tới hạn. Nửa dưới: vật sáng đặt trước thấu kính hội tụ hoặc phân kì, kéo vật để đổi khoảng cách d, ba tia đặc biệt dựng ảnh và công thức 1/f = 1/d + 1/d′ cho vị trí, tính chất, độ phóng đại của ảnh.

Bình lên men chứa dung dịch đường glucose: bật men rượu, bọt khí CO₂ sủi lên và cột ethanol dâng dần theo ngày. Chương trình tính khối lượng ethanol tạo ra theo phương trình C₆H₁₂O₆ → 2C₂H₅OH + 2CO₂ rồi quy ra độ rượu bằng thể tích ethanol chia thể tích dung dịch nhân 100. Chuyển sang giai đoạn lên men giấm để oxi hoá ethanol thành acetic acid và xem nồng độ giấm, hoặc giai đoạn ester hoá để đun acid với alcohol có H₂SO₄ đặc tạo ester thơm. Kéo nhiệt độ để thấy men hoạt động mạnh nhất quanh 30 °C và chết khi trên 40 °C.

Hai (hoặc nhiều) nguyên tử vẽ theo mô hình lớp electron ở xa nhau; kéo ngang trên màn hình hoặc bấm Chạy để chúng tiến lại gần. Với NaCl, MgO: electron lớp ngoài cùng của kim loại chuyển sang phi kim, tạo ion dương và ion âm hút nhau (liên kết ion). Với H₂, O₂, H₂O, CH₄, NH₃: các nguyên tử góp electron tạo cặp electron dùng chung (liên kết cộng hoá trị). Số electron lớp ngoài cùng sau liên kết đạt cấu hình bền như khí hiếm được hiện ngay.

Kéo khối vật thả vào bình chất lỏng: vật chìm, lơ lửng hay nổi tuỳ khối lượng riêng của vật so với chất lỏng. Mũi tên trọng lực P và lực đẩy F_A = d·V_chìm đổi độ dài theo phần thể tích ngập; kéo đầu đo áp suất lên xuống trong chất lỏng để thấy p = d·h tăng theo độ sâu. Bảng số liệu và kết luận nổi/chìm hiện liên tục.

Một khối gỗ đặt trên mặt bàn được kéo bằng lực kế lò xo. Học sinh kéo móc lực kế (hoặc thanh trượt) để tăng lực kéo: lò xo dãn tỉ lệ với lực, kim chỉ số đo; vật chỉ bắt đầu trượt khi lực kéo vượt lực ma sát nghỉ cực đại. Đổi khối lượng để thấy trọng lượng P = 10·m và lực ma sát tăng theo; đổi bề mặt (băng, gỗ, bê tông, cao su) để so sánh độ nhám; các mũi tên lực cho thấy hai lực cân bằng khi vật đứng yên.

Mạch gồm pin, công tắc, bóng đèn, ampe kế mắc nối tiếp và vôn kế mắc song song với đèn. Bấm công tắc để đóng/ngắt: electron chạy trong dây, đèn sáng theo công suất, ampe kế và vôn kế hiện số đo; đổi số pin, số đèn và cách mắc (nối tiếp/song song) để so sánh I, U. Cảnh phụ: cọ xát thước nhựa vào vải rồi đưa lại gần vụn giấy để thấy hiện tượng nhiễm điện.

Mô hình quả cầu – que của methane CH₄, ethane C₂H₆, propane C₃H₈ và ethylene C₂H₄ tự xoay trong không gian; kéo để xoay theo ý muốn. Bảng bên cạnh đếm số liên kết C–H, C–C đơn, C=C đôi, góc liên kết, công thức cấu tạo, và phương trình đốt cháy đã cân bằng (kèm phản ứng cộng bromine của alkene) để phân biệt hydrocarbon no và không no.

Chọn số hiệu nguyên tử Z bằng nút ± hoặc bấm vào ô trong bảng tuần hoàn mini. Mô phỏng vẽ hạt nhân gồm proton, neutron và các electron chuyển động trên từng lớp theo mô hình Bohr (lớp 1 tối đa 2e, lớp 2 tối đa 8e, lớp 3 tối đa 8e). Học sinh thấy số p = số e = Z, khối lượng nguyên tử ≈ số p + số n (amu), số lớp = số thứ tự chu kì, số electron lớp ngoài cùng = số thứ tự nhóm A, và vị trí ô/chu kì/nhóm được tô sáng trên bảng.

Một ngày 24 giờ chạy hết trong khoảng 10 giây. Đồ thị miền chồng cho thấy công suất phát của pin mặt trời (chỉ có ban ngày), tua bin gió và nhiệt điện than, còn đường màu đỏ là nhu cầu điện của khu dân cư với đỉnh vào buổi tối. Nhiệt điện phải bù đúng phần thiếu để cung bằng cầu; kéo các thanh công suất mặt trời, gió, nhu cầu và bật pin tích trữ để xem điện năng mỗi nguồn, tỉ lệ năng lượng tái tạo và khối lượng CO₂ thải ra trong ngày thay đổi thế nào.

Nhìn từ phía trên cực Bắc: Mặt Trời chiếu sáng một nửa Trái Đất, Trái Đất tự quay tạo ngày và đêm cho người quan sát (chấm đỏ), Mặt Trăng quay quanh Trái Đất với nửa được chiếu sáng luôn hướng về Mặt Trời. Ô bên phải cho thấy hình dạng Mặt Trăng nhìn từ Trái Đất — không trăng, lưỡi liềm, bán nguyệt, trăng khuyết, trăng tròn — đổi dần theo ngày. Kéo Mặt Trăng trên quỹ đạo để chọn pha, bấm Chạy/Tạm dừng, đổi tốc độ.

Tế bào có bộ nhiễm sắc thể 2n (4, 6 hoặc 8) trải qua các kì của nguyên phân (kì trung gian, đầu, giữa, sau, cuối → 2 tế bào 2n) hoặc giảm phân (giảm phân I với cặp tương đồng xếp 2 hàng, giảm phân II → 4 tế bào n). Bấm từng bước hoặc tự chạy, NST tô màu theo nguồn gốc bố/mẹ, số NST và trạng thái đơn/kép ở mỗi kì hiện rõ để so sánh hai quá trình.

Phả hệ ba đời của một gia đình: hình vuông là nam, hình tròn là nữ, tô đen là người mắc bệnh. Chạm vào từng cá thể để chương trình suy ra kiểu gene có thể có và giải thích căn cứ. Đổi giả thiết giữa bệnh do gene lặn và bệnh do gene trội để thấy giả thiết trội mâu thuẫn với phả hệ vì bố mẹ bình thường vẫn sinh con bị bệnh. Ở chế độ nhóm máu, chọn kiểu gene ABO của bố và mẹ rồi bấm sinh con: bảng tổ hợp giao tử Iᴬ, Iᴮ, i cho tỉ lệ nhóm máu lí thuyết, biểu đồ cột so sánh với tỉ lệ thực nghiệm khi mô phỏng nhiều con.

Chọn một nhóm chất rồi xem các đơn phân lần lượt nối lại thành mạch dài: glucose nối thành tinh bột, amino acid nối thành chuỗi protein bằng liên kết peptide, glycerol gắn ba gốc acid béo thành chất béo, ethylene trùng hợp thành polyethylene. Bên phải là ống nghiệm thử: nhỏ iodine chỉ làm tinh bột hoá xanh tím, thuốc thử biuret chỉ làm protein hoá tím, lắc với nước thì chất béo không tan mà nổi thành lớp. Kéo nhiệt độ lên trên 70 °C để thấy chuỗi protein duỗi ra và đông tụ – hiện tượng biến tính.

Chế độ Phản xạ: kéo nguồn sáng S để đổi góc tới; tia phản xạ, pháp tuyến và hai góc i, i′ được vẽ và đo ngay (định luật phản xạ: i′ = i). Hai tia phản xạ kéo dài gặp nhau tại ảnh ảo S′ đối xứng với S qua gương, khoảng cách từ S và S′ đến gương bằng nhau. Chế độ Bóng tối: kéo vật cản hoặc nguồn sáng; với nguồn điểm chỉ có bóng tối, với nguồn rộng xuất hiện thêm vùng bóng nửa tối trên màn chắn.

Đặt các vật có khối lượng khác nhau lên hai phía đòn bẩy và thay đổi vị trí để tìm điều kiện cân bằng. Học sinh dự đoán rồi kiểm tra bằng thước đo và trò chơi tính khối lượng chưa biết. Mô phỏng của PhET Interactive Simulations, University of Colorado Boulder, giấy phép CC BY 4.0 (https://phet.colorado.edu); cần mạng để tải.

Cọ xát quả bóng bay lên áo len rồi đưa lại gần bức tường để thấy electron dịch chuyển và vật nhiễm điện hút nhau. Học sinh bật chế độ hiện điện tích để đếm điện tích âm, dương trên từng vật. Mô phỏng của PhET Interactive Simulations, University of Colorado Boulder, giấy phép CC BY 4.0 (https://phet.colorado.edu); cần mạng để tải.

Pha dung dịch màu với nồng độ tuỳ chọn rồi chiếu tia sáng qua cuvet để đo độ hấp thụ. Học sinh đổi nồng độ, bề dày lớp dung dịch và bước sóng để thấy màu đậm nhạt gắn với nồng độ như thế nào. Mô phỏng của PhET Interactive Simulations, University of Colorado Boulder, giấy phép CC BY 4.0 (https://phet.colorado.edu); cần mạng để tải.

Chiếu tia sáng từ không khí sang nước, thuỷ tinh và đo góc tới, góc khúc xạ bằng thước đo góc. Học sinh tăng góc tới đến khi xảy ra phản xạ toàn phần và quan sát sự tán sắc khi cho ánh sáng trắng qua lăng kính. Mô phỏng của PhET Interactive Simulations, University of Colorado Boulder, giấy phép CC BY 4.0 (https://phet.colorado.edu); cần mạng để tải.

Kéo các nguyên tử H, O, C, N ghép lại thành phân tử theo yêu cầu của từng bộ sưu tập. Học sinh xem mô hình ba chiều, đọc tên và công thức hoá học của phân tử vừa tạo. Mô phỏng của PhET Interactive Simulations, University of Colorado Boulder, giấy phép CC BY 4.0 (https://phet.colorado.edu); cần mạng để tải.

Kéo proton, neutron, electron vào mô hình nguyên tử và theo dõi tên nguyên tố, điện tích, số khối đổi theo. Học sinh làm các câu đố để nhận ra số proton quyết định nguyên tố còn số electron quyết định điện tích của ion. Mô phỏng của PhET Interactive Simulations, University of Colorado Boulder, giấy phép CC BY 4.0 (https://phet.colorado.edu); cần mạng để tải.

Thả các khối có khối lượng và thể tích khác nhau vào chất lỏng, đọc lực đẩy Archimedes, thể tích phần chìm và số chỉ lực kế. Học sinh đổi khối lượng riêng của chất lỏng để tìm điều kiện vật nổi, lơ lửng hay chìm. Mô phỏng của PhET Interactive Simulations, University of Colorado Boulder, giấy phép CC BY 4.0 (https://phet.colorado.edu); cần mạng để tải.

Phiên bản rút gọn: thả khối gỗ, khối nhựa, khối kim loại vào nước và so sánh phần chìm của chúng. Học sinh đổi khối lượng hoặc thể tích của khối để thấy vì sao vật nặng hơn nước thì chìm. Mô phỏng của PhET Interactive Simulations, University of Colorado Boulder, giấy phép CC BY 4.0 (https://phet.colorado.edu); cần mạng để tải.